JP2008003868A - タッチパネル式入力装置、及びこれを備えた表示入力システム - Google Patents

Abstract

【課題】専用エリアを設けることなく操作者を判別することができるタッチパネル式入力装置を実現する。
【要約】
【解決手段】パネル表面に対して互いに異なる複数の方向に位置する操作者からの指による入力を受付けるタッチパネル式入力装置は、パネル表面に触れた指の方向を認識するための方向認識手段（紋様認識部７１、接線角度算出部７２、角度演算部７３）と、認識された指の方向に基づいて、何れの方向に位置する操作者からの入力であるかを特定する操作者特定手段（操作者特定部７４）とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、パネル表面に対して互いに異なる複数の方向に位置する操作者からの指による入力を受付けるタッチパネル式入力装置、及びこれを備えた表示入力システムに関するものである。

複数の異なる映像を同時に表示する表示装置として、表示エリアを複数に分割し、それぞれの表示エリアに異なる映像を同時に表示するものがある。しかし、この場合、それぞれの表示エリアに表示される映像が同時に見えてしまうため、いずれかの表示エリアに表示の映像を集中して見ることができないばかりか、それぞれの表示エリアが小さくなってしまうという問題がある。

このため、特許文献１においては、表示エリアのサイズを変更することなく異なる複数の表示方向に互いに異なる映像を同時に表示する表示装置が開示されている。

上記特許文献１に開示された表示装置は、液晶表示パネルの前面に設けられ、液晶表示パネルからの光を一部遮光する遮光層を有しており、これにより、互いに異なる観察方向に対して別々の映像を表示する、いわゆるデュアルビュー表示を行うものである。

また、たとえば特許文献２，３においては、デュアルビュー表示を行う液晶表示パネルの前面に更にタッチパネルが設けられ、画面をタッチすることにより、互いに異なる方向に表示された映像をそれぞれ操作できるようにした表示装置が開示されている。

上記特許文献２に開示された表示装置について、図１４に基づいて説明する。この表示装置１０１は、制御ＣＰＵ１１０、液晶コントローラ１１１、ゲートドライバ１１２、ソースドライバ１１３、液晶表示パネル１１４、パララックスバリヤ１１５、タッチパネル１１６（液晶表示パネル１１４、パララックスバリヤ１１５及びタッチパネル１１６によって表示部１１７が構成される）、タッチ位置検知回路１１８、ビュー切替えスイッチ１１９、映像逆転切替えスイッチ１２０を備えている。

制御ＣＰＵ１１０は、ビュー切替えスイッチ１１９の操作に応じて、第１画像データ及び第２画像データに基づいたデュアルビュー表示と、第１画像データ及び第２画像データのいずれか一方に基づいたシングルビュー表示とを切り替えるように、液晶コントローラ１１１を制御する。また、制御ＣＰＵ１１０は、映像逆転切替えスイッチ１２０の操作に応じて、第１画像データに基づいた表示と、第２画像データに基づいた表示とを逆転させるように、液晶コントローラ１１１を制御する。

ここで、デュアルビュー表示とは、第１画像データ及び第２画像データに基づいたそれぞれの映像を、互いに異なる方向から液晶表示パネル１１４を観察する視聴者Ａ又はＢに向けてそれぞれ表示する状態を意味し、シングルビュー表示とは、第１画像データ及び第２画像データのいずれかに基づいた映像を、視聴者Ａ及びＢに向けて表示する状態を意味する。また、第１画像データ及び第２画像データに基づいた映像が逆転するとは、視聴者
Ａが視聴している映像と視聴者Ｂが視聴している映像とを入れ替えて表示させることを意味する。

制御ＣＰＵ１１０は、さらに、タッチ位置検知回路１１８による検知結果に応じて、視聴者Ａタッチ専用エリア１１６ａ又は視聴者Ｂタッチ専用エリア１１６ｂがタッチされたことを認識し、タッチした視聴者に対する映像を操作するためのタッチ操作画面を表示するように液晶コントローラ１１１を制御する。

ここで、視聴者Ａタッチ専用エリア１１６ａ及び視聴者Ｂタッチ専用エリア１１６ｂは、タッチパネル１１６の座標により、それぞれ画面の下部左端及び右端に設定されている。制御ＣＰＵ１１０は、この座標データと、タッチ位置検知回路１１８による検知結果の示す座標データとを照合することにより、視聴者Ａタッチ専用エリア１１６ａ又は視聴者Ｂタッチ専用エリア１１６ｂのいずれかがタッチされたかを認識する。

表示部１１７は、液晶表示パネル１１４と、デュアルビュー表示を行うためのパララックスバリヤ１１５と、タッチを検知するためのタッチパネル１１６とがこの順に重ね合わされて構成されており、これら各構成要素は何れも周知のものである。

また、タッチ位置検知回路１１８は、タッチパネル１１６におけるタッチされた位置を
タッチパネル１１６の座標として検知し、その検知結果を座標データとして制御ＣＰＵ１１０に送るものであり、これも周知の回路である。

以上のような構成を有する表示装置１０１において、視聴者Ａ及びＢは、対応するタッチ専用エリア（それぞれ視聴者Ａタッチ専用エリア１１６ａ及び視聴者Ｂタッチ専用エリア１１６ｂ）にタッチすることにより、それぞれが視聴している映像に関するタッチ操作画面を表示させてタッチ操作を行う。

なお、上記特許文献２では、視聴者Ａタッチ専用エリア１１６ａ及び視聴者Ｂタッチ専用エリア１１６ｂは、表示されない、各エリアの輪郭のみを視認できるように表示する、ありいは各エリアを薄い色で表示する、のいずれの形態がとられてもよく、いずれにしても表示される映像に邪魔にならない程度の表示であればよいとされている。

また、上記特許文献３にも、上記視聴者Ａタッチ専用エリア１１６ａ及び視聴者Ｂタッチ専用エリア１１６ｂに相当する各視聴者用のアイコンを別々の表示領域に表示する内容が開示されている。

一方、特許文献４においては、表示画面上に透明な導電性材料により形成される指紋感知デバイスを搭載した電子装置が開示されている。

上記特許文献４に開示された電子装置の指紋感知デバイスは、指紋の***部を容量で感知する感知素子をマトリックス状に配置して形成されている。
特開平１１−２０５８２２号公報（公開日１９９９年７月３０日） 特開２００５−７１２８６号公報（公開日２００５年３月１７日） 特開２００５−２８４５９２号公報（公開日２００５年１０月１３日） 特表２００１−５１０５７９号公報（公表日２００１年７月３１日）

上記特許文献２に開示された表示装置１０１において、視聴者Ａタッチ専用エリア１１６ａ及び視聴者Ｂタッチ専用エリア１１６ｂを表示しないようにすると、視聴者Ａ及びＢは、操作画面を呼び出すためにタッチパネル１１６のどの部分をタッチすればよいのかを認識しづらくなる。その結果、視聴者Ａ又はＢが誤って他方のタッチ専用エリアをタッチしてしまうことにもつながる。

一方、表示装置１０１において、視聴者Ａタッチ専用エリア１１６ａ及び視聴者Ｂタッチ専用エリア１１６ｂの輪郭のみを視認できるように表示する、あるいは各エリアを薄い色で表示すると、輪郭のみであっても薄い色であっても、視聴されている映像に重畳して表示するのであれば、当該映像に対して全く邪魔にならないとはいえない。また、視聴されている映像の外側に表示するのであれば、当該映像の表示領域が狭められることになる。さらに、これらの映像を小さくするために視聴者Ａタッチ専用エリア１１６ａ及び視聴者Ｂタッチ専用エリア１１６ｂの面積を小さくすると、操作性が悪くなることになる。

このような問題は、上記特許文献３に開示された技術においても共通している。

以上のように、デュアルビュー表示を行う表示装置と組み合わせて用いるタッチパネルにおいては、入力された操作が何れの視聴者からのものであるかを区別するために各視聴者用のタッチ専用エリアを設けると、上述したような種々の問題を招来する。

一方、デュアルビュー表示を行う表示装置と組み合わせて用いるタッチパネルに限らず、パネル表面に対して互いに異なる複数の方向に位置する操作者からの入力を受付けるタッチパネルにおいて、専用エリアを設けることなく操作者を判別することができれば操作性の向上を図ることができるため、望ましい。

そこで、本発明は、専用エリアを設けることなく操作者を判別することができるタッチパネル式入力装置を実現することを目的とする。

本発明に係るタッチパネル式入力装置は、パネル表面に対して互いに異なる複数の方向に位置する操作者からの指による入力を受付けるタッチパネル式入力装置であって、上記課題を解決するために、パネル表面に触れた指の方向を認識する方向認識手段と、認識された指の方向に基づいて、前記何れの方向に位置する操作者からの入力であるかを特定する操作者特定手段とを備えることを特徴としている。

上記構成では、方向認識手段によって、パネル表面に触れた指の方向を認識する。パネル表面に対して互いに異なる複数の方向に位置する操作者からの指による入力を受付ける場合、操作者の位置に応じて指の方向は大凡定まることになる。したがって、方向認識手段によって認識された指の方向に基づくことにより、操作者特定手段により、何れの方向に位置する操作者からの入力であるかを特定することができる。

そのため、上記構成では、各操作者が指で触れるべき専用エリアを設けることなく、操作者を判別することができるようになる。

本発明に係るタッチパネル式入力装置は、上記タッチパネル式入力装置において、パネル表面に触れた指の指紋の紋様に応じた検知信号を生成する紋様検知手段をさらに備え、前記方向認識手段は、前記検知信号に基づいて指紋の紋様を認識するとともに、認識した紋様に基づいて、パネル表面に触れた指の方向を認識するものであってもよい。

指の方向は、一般に、その指の指紋の紋様に基づいて認識することができる。そこで、上記構成では、紋様検知手段により指の指紋の紋様に応じた検知信号を生成し、方向認識手段は、上記検知信号に基づいて指紋の紋様を認識し、認識された紋様に基づいてパネル表面に触れた指の方向を認識するようになっている。

紋様検知手段は、指紋の紋様の凹凸を検出することによって紋様に応じた検知信号を生成することができ、上記凹凸の検出は静電容量方式などの比較的簡単な方式によって実現できる。したがって、上記構成では、比較的簡単な構成によって方向認識手段を実現することができるようになる。

本発明に係るタッチパネル式入力装置は、上記タッチパネル式入力装置において、前記方向認識手段は、前記指紋の紋様の湾曲形状から指の方向を認識することが望ましい。

上記構成では、パネル表面に触れる指の腹がパネル表面に対し若干傾いた状態であっても、指の方向を容易に認識することができる。

本発明に係るタッチパネル式入力装置は、上記タッチパネル式入力装置において、前記紋様検知手段は、パネル表面の略全領域において触れた指の指紋の紋様に応じた検知信号を生成することが望ましい。

上記構成では、特定の操作者が入力のためにパネル表面に触れるべき領域は、パネル表面の一部の領域に限定されるのではなく、略全領域となるので、操作性の向上を図ることができる。

本発明に係るタッチパネル式入力装置は、上記タッチパネル式入力装置において、前記各方向に位置する操作者それぞれからの入力に対応した複数種類の処理内容を記憶する記憶部と、前記操作者特定手段による特定結果に基づいて、前記複数種類の処理内容から１種類を特定する処理内容特定手段とをさらに備えることが望ましい。

上記構成では、各方向に位置する操作者それぞれからの入力に対して、個別に実行すべき処理内容を割り付けることができる。

本発明に係るタッチパネル式入力装置は、上記タッチパネル式入力装置において、パネル表面に触れた指の位置を認識する位置認識手段をさらに備え、前記処理内容特定手段は、認識された指の位置に基づいて、前記特定された１種類の処理内容の中から１つの処理内容を特定することが望ましい。

上記構成では、各方向に位置する操作者それぞれからの入力に対し、かつ、その入力の際に触れられたパネル表面の位置に対し、個別に実行すべき処理内容を割り付けることができる。

本発明に係る表示入力システムは、前記何れかのタッチパネル式入力装置と、前記タッチパネル式入力装置のパネルに重なるように映像を表示する表示装置とを備えることによって構成される。

上記構成では、表示装置による表示と、タッチパネル式入力装置による入力とを関係付けることができるため、表示に応じた入力を受付けることができるようになる。

本発明に係る表示入力システムは、上記表示入力システムにおいて、前記表示装置は、前記互いに異なる複数の方向に位置する操作者それぞれに向けて、互いに異なる複数の映像を表示し得ることが望ましい。

上記構成では、互いに異なる複数の方向に位置する操作者それぞれに向けて、互いに異なる複数の映像を表示しつつ、各表示に応じた入力を受付けることができるようになる。

以上のように、本発明に係るタッチパネル式入力装置は、パネル表面に触れた指の方向を認識する方向認識手段と、認識された指の方向に基づいて、前記何れの方向に位置する操作者からの入力であるかを特定する操作者特定手段とを備える構成である。

上記構成では、各操作者が指で触れるべき専用エリアを設けることなく、操作者を判別することができるようになる。

本発明の実施形態について、図１から図１３に基づいて説明すると以下の通りである。

本実施形態において説明する表示入力システムは、互いに異なる複数の表示方向にそれぞれ別々の映像を表示する、いわゆるデュアルビュー表示装置と、パネル表面に対して互いに異なる複数の方向に位置する操作者からの指による入力を受付けるタッチパネル式入力装置とを組み合わせることによって構成されるものである。

図１のブロック図に基づいて、表示入力システム１の全体構成について説明する。表示入力システム１は、制御部１０、液晶コントローラ１１、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３、液晶表示パネル１４、パララックスバリヤ１５、指紋感知デバイス１６、ドライブ回路１８、センス回路１９を備えている。

なお、液晶表示パネル１４、パララックスバリヤ１５及び指紋感知デバイス１６によって表示部１７が構成される。この表示部１７では、液晶表示パネル１４の前面側にはパララックスバリヤ１５が、パララックスバリヤ１５の前面側には指紋感知デバイス１６が配置されている。

また、上記デュアルビュー表示装置は、制御部１０、液晶コントローラ１１、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３、液晶表示パネル１４及びパララックスバリヤ１５によって構成され、上記タッチパネル式入力装置は、制御部１０、指紋感知デバイス１６、ドライブ回路１８及びセンス回路１９によって構成される。

なお、表示入力システム１は、背景技術において説明したビュー切替えスイッチや映像逆転切替えスイッチを備えていてもよく、さらに、視差バリアの効果を有効又は無効にして、デュアルビュー表示とシングルビュー表示とを切り替えるものであってもよい。

液晶コントローラ１１は、制御部１０から送られてくる表示情報に基づいてゲートドライバ１２及びソースドライバ１３を駆動し、表示部１７に映像をデュアルビュー表示する。上記表示情報については後述する。

ゲートドライバ１２及びソースドライバ１３は、液晶コントローラ１１からの信号に基づいて液晶表示パネル１４を駆動する駆動回路である。これらは周知のものであるので、ここではその具体的構成に関する説明を省略する。

液晶表示パネル１４及びパララックスバリヤ１５の組合せは、デュアルビュー表示パネルとして周知のものであるが、ここでは図２に基づいてこれらの構成の一例を簡単に説明する。

図２に示すように、液晶表示パネル１４は、バックライト１４ａと液晶パネル１４ｂとを備えており、バックライト１４ａからの光の透過を液晶パネル１４ｂに形成された多数の画素ごとに制御することにより画像を表示するものである。これら画素は、画面水平方向において第１及び第２画像用画素Ｐ１・Ｐ２が交互に配列されて構成されている。第１及び第２画像用画素Ｐ１・Ｐ２は、それぞれ異なる方向Ｄ１及びＤ２に対する表示を行うための画素である。

パララックスバリヤ１５は、液晶パネル１４ｂの前面側に設けられており、それぞれ画面垂直方向にストライプ状に伸び、画面水平方向に交互に配列された遮蔽部（遮光性スリット）１５ａ及び透過部（透光性スリット）１５ｂを有している。このパララックスバリヤ１５は、一方向Ｄ１に対して第１画像用画素Ｐ１を露出させるとともに第２画像用画素Ｐ２を隠し、他方向Ｄ２に対して第２画像用画素Ｐ２を露出させるとともに第１画像用画素Ｐ１を隠す。

これにより、図３に示すように、表示映像３２・３３は、それぞれ一方向Ｄ１及び他方向Ｄ２に表示され、表示部１７前方の互いに異なる視聴者Ａ１・Ｂ１において観察されることとなる。

なお、図３は、これら表示部１７及び視聴者を、鉛直方向下向きに見た状態を示している。すなわち、本実施形態では、画面の向きが鉛直方向上向きになるように表示部１７が設置されており、この表示部１７をはさんで互いに向き合う２人の視聴者がこの表示部１７に表示される表示映像３２・３３を観察することを想定している。これら２人の視聴者に対して表示される表示映像３２・３３は互いに異なった内容のものである。

次に、図４に基づいて、指紋感知デバイス１６、ドライブ回路１８及びセンス回路１９について説明する。なお、これら指紋感知デバイス１６、ドライブ回路１８及びセンス回路１９は、パネル表面に触れた指の指紋の紋様に応じた検知信号を生成する紋様検知手段として機能する。

指紋感知デバイス１６としては、たとえば背景技術欄において説明した特許文献４（特表２００１−５１０５７９）に開示の構成のものを利用することができる。

指紋感知デバイス１６は、ガラス基板からなる感知パッド４０上にＩＴＯでマトリックス状に、パネルの略全面に配置形成されてなる感知素子４１と、感知素子４１間の行及び列方向に延在してなるＩＴＯで形成の行アドレス導電体４２及び列アドレス導電体４３とを備える。感知素子４１は、ＴＦＴ（図示せず）とＴＦＴのドレインに接続されたセンス電極（図示せず）からなり、センス電極４５は、例えば５０ミクロンピッチで配置されている。ＴＦＴのソースには行アドレス導電体４２が、ＴＦＴのゲートには列アドレス導電体４３が接続され、行アドレス導電体４２と列アドレス導電体４３とが交差する箇所の間には、絶縁層が形成されている。また、行アドレス導電体４２は、感知パッド４０の外部に配置のドライブ回路１８に接続され、列アドレス導電体４３は、感知パッド４０の外部に配置のセンス回路１９に接続されている。更に感知パッド４０上には、上記感知素子４１、行アドレス導電体４２及び列アドレス導電体４３を覆うように図示しない導電性フィルムが設けられている。

センス電極と、誘電体フィルムを触れる指の表面とが静電容量を形成し、本静電容量は、指の表面とセンス電極４５との空間により変化する。本静電容量の変化量を基に感知素子４１は、指紋の***部を感知する。また、本静電容量は、ドライブ回路１８及びセンス回路１９によりアドレスが割り付けられ、指紋の紋様が電気的にスキャンして読み出される。

指紋感知デバイス１６は、ガラス基板、ＩＴＯ等により略透明に形成され、液晶表示パネル１４を観察する視聴者Ａ１又はＢ１に向けて指紋感知デバイス１６の後方からの映像を透過する。

次に、図５に基づいて制御部１０を説明する。制御部１０は、記憶部５０、表示制御部６０及び入力認識部７０として機能する。

記憶部５０は、表示情報５１、第１操作情報５２、第２操作情報５３及び操作方向しきい値情報５４を記憶している。

表示情報５１は、表示部１７に表示される画面情報であって、表示制御部６０によって読み出される。表示制御部６０は、読み出した表示情報５１を表示部１７に表示する。

第１及び第２操作情報５２・５３は、視聴者Ａ１・Ｂ１が視聴する表示映像３２・３３に対応して割り付けられる操作情報（処理内容）であって、入力認識部７０内の操作内容特定部７６によって読み出される。

操作方向しきい値情報５４は、操作方向を区分けする情報であって、入力認識部７０内の操作者特定部７４によって読み出される。

表示制御部６０は、入力認識部７０からの操作内容に基づき、表示する表示情報５１を記憶部５０から読み出して液晶コントローラ１１に送り、表示部１７に表示させる。

入力認識部７０は、指紋の紋様を認識する紋様認識部７１、認識した紋様の各端点において接線の角度を算出する接線角度算出部７２、該接線角度算出部７２で算出した接線角度の和を算出する角度演算部７３、操作者（視聴者Ａ１・Ｂ１）を特定する操作者特定部（操作者特定手段）７４、指のタッチ位置を検出するタッチ位置検知部（位置認識手段）７５、及び操作内容を特定する操作内容特定部（処理内容特定手段）７６を備える。

なお、紋様認識部７１、接線角度算出部７２及び角度演算部７３は、パネル表面に触れた指の方向を認識する方向認識手段として機能する。

入力認識部７０内での処理について詳細を説明する。

紋様認識部７１は、センス回路１９から送られてくる静電容量データから２次元形式の電気的イメージ（以下「２次元イメージ」と称する。）を認識する。すなわち、センス回路１９から送られてくる各感知素子４１（図４参照）の静電容量データを、各感知素子４１の配置に対応するように碁盤目状に配置された画素とみなすことにより、２次元イメージとして認識する。

そして、紋様認識部７１は、上記２次元イメージに対して閾値処理を施すことにより、所定の閾値以上及び未満の静電容量値を有する画素をそれぞれＯＮ及びＯＦＦとみなす。これらＯＮ画素及びＯＦＦ画素は、それぞれ指紋の***部及び陥没部に対応することになる。したがって、ＯＮ画素の集合は、指紋の***部の紋様に対応したパターンを描くことになる。

このようにして認識された紋様は、図６に示すように、それぞれ２つの端点を有する複数の線分が等高線に類似した形態で寄り合ったものとなる。この紋様を形成する複数の線分のうちの大部分のものは、指の根本側に向かって開く略Ｕ字型の湾曲形状をなす。

接線角度算出部７２は、認識した紋様における各線分の各端点において、当該線分の接線方向を特定するとともに、２次元イメージにおけるｘ軸（表示画面の横方向に対応）に対する上記接線方向の角度を算出する。

具体的には、各線分の各端点付近において、最も端に位置するＯＮ画素と、このＯＮ画素から予め定めた微小距離（数画素分に相当する距離）離れた位置にある同一線分上のＯＮ画素とを結ぶ直線を接線とみなし、この接線のｘ軸に対する角度を求める。

角度演算部７３は、上記接線角度算出部７２において算出された角度を全て加算し、その和を接線の数で除する。

この演算によって得られた値（角度）は、図６に示すように、各線分の各端点において当該線分の接線方向を向く単位ベクトル（接線単位ベクトル）を想定し、さらにこれら接線単位ベクトルの和（和ベクトル）を想定したとき、その和ベクトルのｘ軸に対する角度に相当することになる。

上述したように、大部分の線分は指の根本側に向かって開く略Ｕ字型をなしているので、上記和ベクトルはほぼ指の根本を向いていることになる。そうすると、この和ベクトルの逆方向は、表示入力システム１に対して操作を行った視聴者が、指紋感知デバイス１６に触れるために指を伸ばした方向（操作方向）に大凡一致しているとみなすことができる。

そこで、操作者特定部７４は、角度演算部７３によって算出された値（角度）を、記憶部５０内の操作方向しきい値情報５４と照らし合わせて、操作者を特定する。操作方向しきい値情報としては、例えば、角度演算部７３によって算出された値（角度）が、ｘ軸に対して０°以上１８０°未満の範囲であれば視聴者Ａ１側の操作、１８０°以上３６０°未満の範囲であれば視聴者Ｂ１側の操作とする情報が格納されている。

操作内容特定部７６は、操作者特定部７４によって特定された操作者に基づいて記憶部５０内の第１操作情報５２及び第２操作情報の何れかを選択し、タッチ位置検知部７５によって検知されたタッチ位置の座標に基づいて、上記選択した操作情報内から操作内容を特定し、その操作内容に応じた指示を表示制御部６０に対して送る。

なお、操作方向を特定する手法としては、紋様を構成する線分の端点における接線角度に基づく上述した手法に限られず、指紋の紋様からパネル表面へのタッチ方向を認識できるものであればよい。例えば、次のように線分の２重微分に基づく手法が考えられる。

すなわち、認識した紋様の各線分において、その線分の傾き変化量が最も大きい点を特定し、その点における接線の法線方向を算出することにより、その線分のＵ字型開口方向を求めることができる。変化量が最も大きい点を特定するためには、線分の一方の端点（始点）から他方の端点（終点）に向けて順次２重微分を施し、その絶対値が最大となる点を特定すればよい。

なお、分岐点や交流点が存在する場合には、分岐点や交流点を境にした別々の線分とみなすことにより、上記処理を行えばよい。

操作方向を特定するには、各線分について求めたＵ字型開口方向を平均化すればよい。

次に、図７のフローチャート及び図３のデュアルビュー表示の概念図に基づいて、表示入力システム１において互いに異なる方向から表示面上をタッチ操作する際の処理の流れについて説明する。

表示面上をタッチする指の指紋から、タッチ操作する側が映像表示方向Ｄ１側又はＤ２側であるかを選択する（ステップＳ１）。

タッチ操作する側を映像表示方向Ｄ１側であると特定すると、Ｄ１の方向に表示される表示映像３２が操作対象となる映像であるものと認識する（ステップＳ２）。

更に操作映像と認識の表示映像３２と表示面上をタッチする指の位置から操作内容を認識する（ステップＳ３）。

タッチ操作する側を映像表示方向Ｄ２側であると特定すると、Ｄ２の方向に表示される表示映像３３が操作対象となる映像であるものと認識する（ステップＳ４）。

更に表示面上をタッチする指の位置と操作画面と認識の表示映像３３から操作内容を認識する（ステップＳ５）。

次に、表示入力システム１の具体的な使用例として、図８に示すように、表示入力システム１の表示部１７をはさんで互いに向き合う客と店員が注文操作を行う例について説明する。

図９から図１３に表示部１７に表示される表示映像を示す。図９及び図１０は、注文選択画面３２ａ及び金額表示画面３２ｂであって、客側に表示される映像である。図１１、図１２及び図１３は、注文確定／取消し画面３３ａ、注文に伴う準備品一覧画面３３ｂ、待機画面３３ｃであって、店員側に表示される映像である。

客が注文選択画面３２ａから「注文Ａ」又は「注文Ｂ」をタッチすると、入力認識部７０は指の向きから注文選択画面３２ａ上で注文が行われたと判断し、表示制御部６０によって客側に金額表示画面３２ｂを表示すると共に店員側に注文確定／取消し画面３３ａを表示する。

店員が客からの支払いを完了した後、注文確定／取消し画面３３ａから「注文確定」をタッチすると、入力認識部７０は指の向きから注文確定／取消し画面３３ａ上で注文の確定が行なわれたと判断し、表示制御部６０によって店員側に注文に伴う準備品一覧画面３３ｂを表示する。

店員が客からの取り消し及び変更依頼に伴い、注文確定／取消し画面３３ａから「取り消し」をタッチすると、入力認識部７０は指の向きから注文確定／取消し画面３３ａ上で注文の取り消しが行なわれたと判断し、表示制御部６０によって客側に再度、注文選択画面３２ａを表示する。

店員が準備品一覧画面３３ｂから「戻る」をタッチすると、入力認識部７０は指の向きから準備品一覧画面３３ｂ上で「戻る」が選択されたと判断し、表示制御部６０によって店員側に待機画面３３ｃを表示すると共に客側に注文選択画面３２ａを表示する。

このように、指のタッチ方向から操作映像を認識するため、表示画面上にタッチ専用領域を設ける必要がなくなり、操作性が向上する。また、操作者が誤って他方のタッチ専用領域をタッチすることがなくなる。

本実施の形態においては、液晶表示パネル１４に対してパララックスバリヤ１５を重ねることによりデュアルビュー表示を実現しているが、これに限られず、互いに異なる複数の表示方向に対してそれぞれ別々の表示を行える構成であればよい。たとえば、液晶表示パネル１４に対してレンチキュラーレンズを重ねたものや、液晶表示パネル１４の後方に所望の周期で点灯、消灯を繰り返す複数の光源を備えたものであっても構わない。

本実施の形態においては、液晶表示パネル１４を用いて表示部１７を構成しているが、液晶表示パネル１４の代わりに、たとえば、表示パネルがプラズマや有機ＥＬで形成されたものであっても構わない。

本実施の形態においては、表示面を天に向け、互いに向き合って映像を視聴する視聴者に各々の映像を表示するように形成されているが、これに限られず、表示面を垂直にし、左右２方向に各々の映像を表示するものや、更には、左方向、中央方向、右方向の３方向に各々の映像を表示するように形成されたものであっても構わない。例えば、左方向、中央方向、右方向の３方向に各々異なるテレビ映像を表示し、表示パネル上が指によりタッチされることで、該当する方向のテレビ映像を切り替えるものであっても構わない。

本実施の形態においては、感知素子４１は指紋の***部を容量で感知するように形成されているが、これに限らず、たとえば、熱、圧力、皮膚抵抗を用いたものや、２次元イメージセンサを備える透明基板を液晶表示装置の前面に備え、指の表面で反射する液晶表示装置からのバックライトを受光して指紋を認識するものであっても構わない。

本実施の形態においては、視聴者が視聴する表示映像３２、３３は互いに異なるように形成されているが、これに限らず、互いに向き合って視聴する表示映像が共に同じであっても構わない。また、表示映像が単にシングルビューであっても構わない。例えば、説明用の図形をシングルビュー表示し、表示パネル上が指によりタッチされることで、説明員側からの操作のみが受付けるものであっても構わない。

本実施の形態においては、タッチ操作により表示映像の切り替えや文字などの挿入を行うように形成されているが、これに限られず、タッチ操作により外部の周辺機器を操作するものであっても構わない。例えば、表示パネルの上方に略対向して照明が配置され、表示パネル上が指によりタッチされることで、操作者に対応した照明が点灯するものであっても構わない。

本実施の形態においては、液晶表示パネル１４の略全表示領域上に指紋感知デバイス１６が形成されているが、液晶表示パネル１４の表示領域と指紋感知デバイス１６のサイズが同等である必要はなく、指紋感知デバイス１６が液晶表示パネル１４の表示領域上の一部に形成されたものであっても構わない。

本実施の形態においては、指紋感知デバイス１６の後方に液晶表示パネル１４を備えているが、これに限定されず、指紋感知デバイス１６が、表示パネルの表示領域外に配置されたものであっても構わない。また、更には、表示パネルを備えていないものであっても構わない。例えば、テーブルマットに描かれた呼び出しボタンの図柄の上に指紋感知デバイス１６が配置され、指紋感知デバイス１６が指によりタッチされることで、対向してテーブルに座る異なる客の呼び出しに対応するものであっても構わない。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものである。

本発明は、例えば、互いに向き合って画面をタッチ操作する表示入力システムに特に好適に適用できる。

本発明の実施の形態における表示入力システムの概略構成を示すブロック図である。 図１の表示入力システムにおける表示部の構成を示す断面図である。 図１の表示入力システムにおけるデュアルビュー表示の概念を説明する平面図である。 図１の表示入力システムにおける指紋感知デバイスの等価回路を示すブロック図である。 図１の表示入力システムにおける制御部の構成を示すブロック図である。 図１の表示入力システムにおいて、指紋の紋様から指の方向を認識する原理を説明するための図面である。 図１の表示入力システムにおいて、操作内容を認識するための処理の流れを示すフローチャートである。 図１の表示入力システムの具体的な使用例を示す側面図である。 図１の表示入力システムにおける表示映像を示す図である。 図１の表示入力システムにおける表示映像を示す図である。 図１の表示入力システムにおける表示映像を示す図である。 図１の表示入力システムにおける表示映像を示す図である。 図１の表示入力システムにおける表示映像を示す図である。 従来の表示装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 表示入力システム
１０ 制御部
１１ 液晶コントローラ
１２ ゲートドライバ
１３ ソースドライバ
１４ 液晶表示パネル
１５ 液晶表示パネル
１６ 指紋感知デバイス
１７ 表示部
１８ ドライブ回路
１９ センス回路

Claims (8)

1. パネル表面に対して互いに異なる複数の方向に位置する操作者からの指による入力を受付けるタッチパネル式入力装置において、
   パネル表面に触れた指の方向を認識する方向認識手段と、
   認識された指の方向に基づいて、前記何れの方向に位置する操作者からの入力であるかを特定する操作者特定手段とを備えることを特徴とするタッチパネル式入力装置。
2. パネル表面に触れた指の指紋の紋様に応じた検知信号を生成する紋様検知手段をさらに備え、
   前記方向認識手段は、前記検知信号に基づいて指紋の紋様を認識するとともに、認識した紋様に基づいて、パネル表面に触れた指の方向を認識することを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル式入力装置。
3. 前記方向認識手段は、前記指紋の紋様の湾曲形状から指の方向を認識することを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル式入力装置。
4. 前記紋様検知手段は、パネル表面の略全領域において触れた指の指紋の紋様に応じた検知信号を生成することを特徴とする請求項２又は３に記載のタッチパネル式入力装置。
5. 前記各方向に位置する操作者それぞれからの入力に対応した複数種類の処理内容を記憶する記憶部と、
   前記操作者特定手段による特定結果に基づいて、前記複数種類の処理内容から１種類を特定する処理内容特定手段とをさらに備えることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のタッチパネル式入力装置。
6. パネル表面に触れた指の位置を認識する位置認識手段をさらに備え、
   前記処理内容特定手段は、認識された指の位置に基づいて、前記特定された１種類の処理内容の中から１つの処理内容を特定することを特徴とする請求項５に記載のタッチパネル式入力装置。
7. 請求項１から６の何れか１項に記載のタッチパネル式入力装置と、
   前記タッチパネル式入力装置のパネルに重なるように映像を表示する表示装置とを備えることを特徴とする表示入力システム。
8. 前記表示装置は、前記互いに異なる複数の方向に位置する操作者それぞれに向けて、互いに異なる複数の映像を表示し得ることを特徴とする請求項７に記載の表示入力システム。

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